Strona główna / Popularnonaukowe / Kosmos Einsteina. Jak wizja wielkiego fizyka zmieniła nasze rozumienie czasu i przestrzeni

Aktualności

14.01.2019

Nominacja do tytułu Osobowość Roku 2018!

Beata Sabała-Zielińska, autorka książki "TOPR. Żeby inni mogli przeżyć", nominowana do tytułu Osobowość Roku 2018! Zachęcamy do głosowania.

Wywiady

01.12.2018

"Nie mówiłam ani po polsku, ani po niemiecku, po prostu się nie odzywałam"

Zapraszamy do przeczytania wywiadu z Emilią Smechowski, autorką książki "My, superimigranci".

Posłuchaj i zobacz

04.12.2018

"Pogoda dla puchaczy. Zima"

Marcin Kozioł i Bartek Jędrzejak o książce "Pogoda dla puchaczy. Zima". Zapraszamy do obejrzenia nagrania!

Bestsellery

TOP 20

  1. Jestem żoną terrorysty Laila Shukri
  2. TOPR. Żeby inni mogli przeżyć Beata Sabała-Zielińska
  3. Dawid Kwiatkowski. Optymistyczny kalendarz 2019 Dawid Kwiatkowski

Fotogaleria

więcej »

Kosmos Einsteina. Jak wizja wielkiego fizyka zmieniła nasze rozumienie czasu i przestrzeni

Michio Kaku

Rozdział 5. Drugi Kopernik

Einstein, wracając do równowagi po zamęcie i chaosie wywołanym I wojną światową, niecierpliwie oczekiwał analizy następnego zaćmienia Słońca, które miało nastąpić 29 maja 1919 roku. Pewien brytyjski naukowiec, Arthur Eddington, był żywo zainteresowany przeprowadzeniem decydującego eksperymentu, który byłby testem teorii Einsteina. Eddington był sekretarzem Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego w Anglii i równie swobodnie mógł prowadzić astronomiczne obserwacje przez teleskop, jak i zagłębiać się w matematycznych zawiłościach teorii względności. Poza tym miał on jeszcze jeden powód, aby przeprowadzić eksperyment podczas zaćmienia Słońca: był on kwakrem i jego pacyfistyczne poglądy nie pozwalały mu walczyć w brytyjskiej armii podczas I wojny światowej. W gruncie rzeczy był on gotów raczej pójść do więzienia, niż zgodzić się na powołanie do wojska. Władze Uniwersytetu w Cambridge obawiały się skandalu, jeśli jedna z ich wschodzących gwiazd zostanie skazana jako więzień sumienia, zatem udało im się wynegocjować odroczenie poboru na podstawie faktu, że spełnia on inny obywatelski obowiązek, mianowicie kieruje ekspedycją w celu obserwacji zaćmienia Słońca w 1919 roku i przetestowania teorii Einsteina. Teraz więc prowadzenie ekspedycji mającej na celu weryfikację teorii względności było oficjalnym patriotycznym spełnianiem obowiązku na rzecz wojny.
Arthur Eddington rozbił obóz na wyspie Principe w Zatoce Gwinejskiej, w pobliżu zachodniego wybrzeża Afryki, natomiast drugi zespół, prowadzony przez Andrew Crommelina, udał się do miejscowości Sobral w północnej Brazylii. Zła pogoda – deszczowe chmury zasłaniały Słońce – omalże nie zniweczyła całego eksperymentu. Ale chmury w jakiś cudowny sposób rozstąpiły się akurat na tyle, żeby można było wykonać zdjęcia gwiazd o godzinie 13.30.
Minęły jednak miesiące, zanim zespół powrócił do Anglii i dokładnie przeanalizował dane. Kiedy w końcu Eddington porównał swoje zdjęcia ze zdjęciami wykonanymi w Anglii kilka miesięcy wcześniej za pomocą tego samego teleskopu, stwierdził, że średnie odchylenie wynosi 1,61" (sekund kątowych), podczas gdy zespół działający w Sobral określił tę wartość na 1,98".
Wyciągając średnią, otrzymano wartość 1,79", co w granicach błędu doświadczalnego potwierdzało przewidywania Einsteina, według którego ta wielkość powinna wynosić 1,74". Eddington będzie później ze wzruszeniem wspominał, że weryfikowanie teorii Einsteina było najważniejszym momentem w jego życiu.
Dwudziestego drugiego września 1919 roku Einstein w końcu otrzymał od Lorentza depeszę zawierającą tę fantastyczną wiadomość. Podekscytowany Einstein napisał do swojej matki: „Droga Mamo – dzisiaj dobra wiadomość. H.A. Lorentz zadepeszował do mnie, że angielska ekspedycja udowodniła odchylanie światła przez Słońce”. Max Planck w oczekiwaniu na to, czy dane z zaćmienia Słońca potwierdzą teorię względności, nie kładł się spać przez całą noc. Einstein żartował później: „Gdyby on naprawdę rozumiał ogólną teorię względności, poszedłby do łóżka, tak jak ja to zrobiłem”.
Chociaż społeczność naukowa huczała od ekscytujących wiadomości na temat teorii grawitacji Einsteina, powszechny aplauz nastąpił dopiero po połączonym kongresie Towarzystwa Królewskiego i Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, który odbył się w Londynie 6 listopada 1919 roku. Einstein ze starszego, dystyngowanego profesora fizyki w Berlinie przeobraził się nagle w postać światowego formatu, godnego następcę Isaaca Newtona. O kongresie tym filozof Alfred Whitehead powiedział: „Panowała tam atmosfera pełnego napięcia zainteresowania, jakby wyjętego żywcem z greckiej tragedii”. Sir Frank Dyson był pierwszym mówcą. Powiedział on: „Po dokładnym przestudiowaniu klisz mogę śmiało powiedzieć, że nie może być żadnych wątpliwości co do tego, że potwierdzają one przewidywania Einsteina. Otrzymano definitywny wynik, że światło odchyla się zgodnie z prawem grawitacji Einsteina”. Laureat Nagrody Nobla J.J. Thomson, prezes Towarzystwa Królewskiego, powiedział uroczyście, że jest to „jedno z największych osiągnięć w historii ludzkiej myśli. Nie jest to odkrycie jakiejś odległej wyspy, ale całego kontynentu nowych naukowych idei. Jest to największe odkrycie związane z grawitacją od czasu, gdy swoje zasady ogłosił Newton”.
Istnieje anegdota, że kiedy Eddington opuścił zgromadzenie, inny naukowiec zatrzymał go i spytał: „Mówi się, że tylko trzech ludzi na całym świecie rozumie teorię Einsteina. Pan musi być jednym z nich”. Eddington stał w milczeniu, więc naukowiec powiedział: „Eddington, niech pan nie będzie taki skromny!”. Eddington wzruszył ramionami i odrzekł: „Nic z tych rzeczy. Ja tylko się zastanawiam, kto to może być ten trzeci”.
Następnego dnia londyński „Times” był pełen sensacyjnych nagłówków: Rewolucja w nauce – Nowa teoria wszechświata – Koncepcja Newtona odrzucona – Doniosłe oświadczenie – Przestrzeń zakrzywiona. (Eddington napisał do Einsteina: „Cała Anglia mówi o twojej teorii […] Dla naukowych relacji pomiędzy Anglią a Niemcami jest to najlepsza rzecz, jaka się mogła przydarzyć”. Londyńskie gazety odnotowały także z aprobatą, że Einstein nie podpisał osławionego manifestu dziewięćdziesięciu trzech niemieckich intelektualistów, który doprowadził do furii intelektualistów brytyjskich).
Eddington okazał się wyjątkowo lojalnym zwolennikiem i głównym rzecznikiem Einsteina w świecie anglojęzycznym, broniąc ogólnej teorii względności przed wszystkimi zarzutami. Jak w poprzednim stuleciu Thomas Huxley, zwany „bulterierem Darwina” był zaangażowany w promowanie jego heretyckiej teorii ewolucji w głęboko religijnej wiktoriańskiej Anglii, tak Eddington użył całej mocy swojej naukowej reputacji i sporych zdolności negocjacyjnych do promowania teorii względności. Ta dziwna unia pomiędzy dwoma pacyfistami, kwakrem i Żydem, pomogła rozpowszechnić teorię względności wśród ludzi posługujących się językiem angielskim.
Cała ta historia tak nagle dotarła do światowych mediów, że wiele gazet było całkowicie zaskoczonych. Miotały się w poszukiwaniu kogoś znającego się na fizyce. „New York Times” w pośpiechu wysłał swojego specjalistę od golfa Henry’ego Croucha, aby zrelacjonował to przełomowe wydarzenie, co zaowocowało licznymi błędami. „Manchester Guardian” do napisania relacji zaangażował swojego krytyka muzycznego. Później londyński „Times” poprosił Einsteina o napisanie artykułu na temat jego nowej teorii. Tak zilustrował on zasadę względności w „Timesie”: „Dzisiaj w Niemczech jestem nazywany niemieckim naukowcem, a w Anglii przedstawia się mnie jako szwajcarskiego Żyda. Jeśli jednak zostanę uznany za bête noire1 , opisy ulegną odwróceniu i stanę się szwajcarskim Żydem dla Niemców i niemieckim naukowcem dla Anglików”.
Wkrótce setki gazet gwałtownie domagały się prawa do przeprowadzenia ekskluzywnego wywiadu z uznanym geniuszem, następcą Kopernika i Newtona. Einstein był oblegany przez reporterów chcących zdążyć na czas. Wydawało się, że każda gazeta na świecie opisuje to wydarzenie na pierwszej stronie. Może społeczeństwo zmęczone rzezią i bezsensownym bestialstwem I wojny światowej było otwarte na otoczoną legendą postać, niemal żywcem wyjętą z wyrażających najgłębsze prawdy mitów i legend o gwiazdach i niebiosach, których tajemniczość od wieków była obecna w ludzkich snach. Poza tym Einstein przedefiniował sam wizerunek geniusza. Opinia publiczna zachwycała się, że ten wysłannik z gwiazd nie był wyniosłą postacią, lecz przypominał raczej młodego Beethovena z rozwianym włosem i w znoszonym ubraniu. Co więcej, potrafił dowcipkować z prasą i ekscytował tłumy swoimi powiedzonkami i żartami.
Einstein pisał do przyjaciela: „Obecnie każdy dorożkarz i każdy kelner prowadzi spory, czy teoria względności jest poprawna, czy nie. Osobiste przekonania dotyczące tego zagadnienia zależą od partii politycznej, do której dana osoba należy”. Kiedy jednak atrakcyjność nowej sytuacji przybladła, zaczął on dostrzegać ciemne strony popularności. Pisał: „Od czasu tej powodzi prasowych artykułów jestem zasypywany pytaniami, zaproszeniami, wyzwaniami, tak że już śni mi się, że smażę się w piekle, a listonoszem jest diabeł, który wiecznie ryczy na mnie, rzucając mi na głowę coraz to nowe paczki listów, ponieważ nie odpowiedziałem jeszcze na stare”. Ostatecznie Einstein doszedł do wniosku, że „Świat jest osobliwym domem wariatów”, a on sam został usadowiony w środku tego, co zwykł nazywać relatywistycznym cyrkiem. Skarżył się także, mówiąc: „Czuję się trochę jak dziwka. Każdy chce wiedzieć, co właśnie robię”. Poszukiwacze osobliwości, fanatycy, organizatorzy cyrku, wszyscy domagali się kawałka Einsteina. „Berliner Illustrierte Zeitung” wyszczególnił kilka problemów stojących przed naukowcem, który nagle zyskał sławę i który odrzucił wspaniałomyślną ofertę łowcy talentów z londyńskiego Palladium, który zamierzał umieścić go na afiszu wraz z komediantami, linoskoczkami i połykaczami ognia. Einstein mógł zawsze grzecznie odpowiedzieć „nie” na wszystkie oferty, które naraziłyby go na śmieszność, ale nic nie mógł poradzić na to, że dzieci, a nawet firmy produkujące cygara nazywano jego imieniem.
Wydarzenie, tak doniosłe jak odkrycie Einsteina, nieuchronnie zaktywizowało armię sceptyków podejmujących kontratak. Przewodził im „New York Times”. Po otrząśnięciu się z pierwszego szoku wywołanego tym, że prasa brytyjska wcześniej ogłosiła tę sensacyjną wiadomość, wydawcy kpili z łatwowierności Brytyjczyków i ich szybkiej akceptacji teorii Einsteina. „New York Times” napisał, że Brytyjczycy „zostali, jak się wydaje, opanowani przez coś w rodzaju intelektualnej paniki, kiedy dowiedzieli się o fotograficznej weryfikacji teorii Einsteina […] Powoli odzyskali równowagę, gdy stwierdzili, że Słońce wciąż wschodzi – najwyraźniej na wschodzie”. Tym, co szczególnie drażniło wydawców z Nowego Jorku i budziło ich podejrzenia, był fakt, że tak niewielu ludzi na świecie potrafiło odnaleźć sens w tej teorii. Wydawcy lamentowali, że graniczyło to z byciem nie-Amerykaninem i nie demokratą. Czy jakiś dowcipniś zażartował sobie z całego świata?
W świecie akademickim sceptycy byli reprezentowani przez profesora mechaniki niebios z Uniwersytetu Columbia Charlesa Lane’a Poora. Rzucił on bezpodstawne oskarżenie, stwierdzając: „Rzekome astronomiczne dowody teorii, które cytuje i rozgłasza Einstein, nie istnieją”. Dokonał też żałosnego porównania autora teorii względności do postaci z książki Lewisa Carolla: „Czytałem różne artykuły na temat czwartego wymiaru, teorii względności Einsteina i inne psychologiczne spekulacje dotyczące natury wszechświata i po ich przeczytaniu czułem się tak, jak czuł się senator Brandegee po uroczystym obiedzie w Waszyngtonie. Powiedział on wówczas: »Czuję się, jakbym wędrował z Alicją w Krainie Czarów i pił herbatę w towarzystwie Szalonego Kapelusznika«”.
Inżynier George Francis Gilette wprost kipiał ze złości, nazywając teorię względności zezowatą fizyką, całkowitym szaleństwem, mentalną kolką kretyńskiego zdziecinniałego mózgu, najniższym poziomem kompletnej bzdury i szamańskim nonsensem. Wyraził opinię, że „Do roku 1940 teoria względności zostanie uznana za żart. Einstein będzie już martwy i pogrzebany wraz z Andersenem, braćmi Grimm i Szalonym Kapelusznikiem2”.
Jak na ironię, jedynym powodem, dla którego historycy pamiętają jeszcze te indywidua, są ich daremne tyrady przeciwko teorii względności. Osiągnięć fizyki nie ocenia się podczas konkursu popularności ogłaszanego przez wydawców „New York Timesa”, ale na podstawie przekonujących doświadczeń. To właśnie stanowi znak firmowy prawdziwej nauki. Jak kiedyś powiedział Max Planck, odnosząc się do zaciekłej krytyki, której doświadczył, kiedy zaproponował swoją teorię kwantów: „Nowa prawda naukowa z reguły nie zaczyna odnosić sukcesu dlatego, że jej oponenci stwierdzają, iż zostali nakłonieni lub przekonani, ale dlatego, że oponenci ci stopniowo wymierają, a młode pokolenie zaznajamia się z tą prawdą od początku”. Sam Einstein zauważył: „Wielcy duchem często napotykają na gwałtowny sprzeciw ze strony miernych umysłów”.
Niestety, wychwalanie Einsteina w prasie budziło nienawiść, zazdrość i fanatyzm rosnącej armii jego krytyków. Najbardziej zajadłym wrogiem Żydów w środowisku fizyków był Philipp Lenard, noblista w dziedzinie fizyki, który ustalił podstawowe zależności pomiędzy częstotliwością a efektem fotoelektrycznym, co zostało ostatecznie wyjaśnione przez einsteinowską teorię kwantu światła, czyli fotonu. Mileva nawet uczęszczała na wykłady Lenarda, gdy przebywała z wizytą w Heidelbergu. W okropnej publikacji oskarżył on Einsteina, że jest „żydowskim oszustem” i że teorii względności „można się było spodziewać od samego początku – jeśliby tylko teoria rasowa była powszechnie znana – jako że Einstein jest Żydem”. W końcu stał się on przywódcą czegoś, co nosiło nazwę Ligi Antyrelatywistycznej. Jej celem było oczyszczenie Niemiec z „żydowskiej fizyki” i ustanowienie czystej fizyki aryjskiej. Lenard nie był w świecie fizyki wyjątkiem. Spośród naukowego establishmentu Niemiec przyłączyło się do niego wielu uczonych, łącznie z laureatem Nagrody Nobla Johannesem Starkiem oraz Hansem Geigerem (wynalazcą licznika Geigera).
W sierpniu 1920 roku zajadła grupa oponentów wynajęła olbrzymią salę berlińskiej filharmonii specjalnie w tym celu, aby potępić teorię względności. Warto wspomnieć, że Einstein był obecny w audytorium. Odważnie stawił czoło niekończącej się serii gniewnych mówców, którzy potępiali go jako szukającego rozgłosu plagiatora i szarlatana. W następnym miesiącu odbyła się jeszcze jedna taka konfrontacja, tym razem na konferencji Towarzystwa Niemieckich Naukowców w Bad Nauheim. Obecne były uzbrojone oddziały policji, aby strzec wejścia do sali i tłumić jakiekolwiek demonstracje czy rozruchy. Einstein został wygwizdany i wybuczany, kiedy próbował odpowiedzieć na kilka ciężkich oskarżeń Lenarda. Wiadomości o tym wydarzeniu pojawiły się w londyńskich gazetach, a wśród Brytyjczyków rozeszły się alarmujące plotki, że w Niemczech odbywa się nagonka na największego niemieckiego uczonego. Przedstawiciel Niemieckiego Ministerstwa Spraw Zagranicznych w Londynie, aby stłumić pogłoski, powiedział, że byłoby katastrofą dla niemieckiej nauki, gdyby Einstein wyjechał. Dodał: „nie powinniśmy wypędzać takiego człowieka […] którego możemy wykorzystać w celu efektywnej kulturalnej propagandy”.
W kwietniu 1921 roku, zachęcony napływającymi ze wszystkich zakątków świata zaproszeniami, Einstein zdecydował się wykorzystać swoją świeżo zdobytą sławę do promowania nie tylko teorii względności, ale także swoich innych przekonań, do których włączył teraz pacyfizm i syjonizm. W końcu na nowo odkrył swoje żydowskie korzenie. Odbył długą rozmowę ze swoim przyjacielem Kurtem Blumenfeldem, podczas której zaczął w pełni doceniać wielkie cierpienia, jakich naród żydowski doznawał na przestrzeni stuleci. Wyraził to w następujących słowach: „Blumenfeld był odpowiedzialny za uświadomienie mi mojej żydowskiej duszy”. Chaim Weizmann, czołowy syjonista, zapalił się do pomysłu, aby użyć autorytetu Einsteina do zdobycia funduszy na Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie. Plan obejmował wysłanie Einsteina na tournée po Ameryce.
Zaledwie statek zacumował w nowojorskim porcie, Einsteina obstąpił tłum reporterów pragnących rzucić na niego okiem. Aby zobaczyć kolumnę samochodów, tłumy wyległy na ulice Nowego Jorku, a gdy z otwartej limuzyny, którą jechał, pomachał ręką, rozlegały się wiwaty. „To zupełnie jak cyrk Barnuma”, powiedziała Elsa, gdy ktoś rzucił jej bukiet kwiatów. Einstein rzekł w zadumie: „Panie w Nowym Jorku chciałyby co roku zmieniać styl. W tym roku jest moda na teorię względności”. Następnie dodał: „Czy ja mam w sobie coś z szarlatana czy hipnotyzera, co przyciąga do mnie ludzi jak do cyrkowego clowna?”.
(…) 

1 Dosłownie czarne zwierzę (franc.) – ktoś nielubiany, cieszący się złą sławą (przyp. tłum.).
2 Hans Christian Andersen oraz bracia Grimm, Wilhelm i Ludwik – baśniopisarze. Szalony Kapelusznik – postać z książki Lewisa Carolla „Alicja w Krainie Czarów” (przyp. tłum.)